.Scientists Detect the Quantum “Kick” From a Single Nuclear Decay
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.Scientists Detect the Quantum “Kick” From a Single Nuclear Decay
과학자들은 단일 핵 붕괴에서 양자 "킥"을 감지합니다
미국 에너지부 제공2024년 10월 3일
물리학 입자 충돌 붕괴 개념 연구자들은 전통적인 방사선 감지 방법 대신, 미립자의 미세한 움직임을 측정하여 핵 붕괴를 감지하는 기술을 개발했습니다. 출처: SciTechDaily.com
과학자들은 미립자의 미묘한 움직임을 통해 핵 붕괴를 감지하는 방법을 고안해냈고, 이를 통해 중성미자와 같은 포착하기 어려운 입자에 대한 우리의 이해가 더욱 높아졌습니다. 이 획기적인 발견은 핵 모니터링 도구를 개선하는 길을 열어 주었으며, 미래의 양자 기술에 의해 더욱 강화될 수도 있습니다. 방사능은 우리 주변에 도처에 있으며, 일상용품에도 있습니다. 예를 들어, 바나나에는 미량의 방사성 칼륨이 포함되어 있으며, 일반적인 바나나에서 매초 약 10개의 핵이 붕괴됩니다. 이러한 미량의 방사능은 위험하지 않지만, 이러한 핵 붕괴를 감지하는 도구의 정확도를 높이는 데 대한 과학적 관심이 커지고 있습니다.
새로운 연구에서 과학자들은 미세입자(먼지 한 알갱이 크기)에서 발생하는 개별 핵 붕괴를 처음으로 기계적으로 감지했습니다. 이 연구에서는 새로운 기술을 사용했습니다. 연구자들은 핵에서 방출되는 방사선을 감지하는 대신, 방사선이 빠져나갈 때 붕괴되는 핵을 포함한 전체 미세입자에 미치는 작은 "차기"를 측정했습니다.
고진공에서 광학적으로 포획된 미립자 고진공에서 광학적으로 포획된 미립자의 사진. 미립자는 두 개의 렌즈 사이에 떠 있는 흰색 점으로 보이는데, 이 렌즈는 입자를 포획하는 데 사용되는 보이지 않는 적외선 레이저 빛을 집중시키고 수집하는 데 사용됩니다. 출처: Yale Wright Lab
핵 붕괴 감지의 발전 이러한 기술은 그렇지 않으면 감지하기 어려웠을 핵 붕괴에서 방출된 입자에 대해 알아내는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 바나나의 칼륨 붕괴는 중성미자 라는 입자를 방출하는데, 이 입자는 물질과 매우 약하게 상호 작용하여 감지되지 않고 빠져나갑니다. 이러한 중성미자에 대해 알아내는 한 가지 방법은 중성미자가 떠날 때 미립자를 얼마나 많이 차는지 보는 것입니다. 또한, 이러한 기술은 단일 먼지 입자에서 방사성 물질을 식별할 수 있습니다. 이를 통해 핵 모니터링 및 비확산을 위한 새로운 도구가 가능해질 수 있습니다. 마지막으로, 이러한 작은 킥을 볼 수 있는 능력은 궁극적으로 양자 역학 과 하이젠베르크 불확정성 원리에 의해 제한됩니다. 미래에는 양자 감지 기술이 이 방법을 더욱 개선할 수 있습니다. 양자 감지에 광학 핀셋 활용 이 연구에서 연구자들은 직경이 약 3마이크론인 실리카 미립자에 방사성 납-212 핵을 이식했습니다. 이 미립자는 10-10 기압 미만의 압력에서 고진공에 갇혀 미립자 위치의 열적 변동으로 인한 노이즈를 최소화했습니다. 연구자들은 진공 챔버의 중앙에 초점을 맞춘 레이저를 사용하여 트래핑을 수행했으며, 이는 미립자를 레이저 초점 근처의 작은 영역으로 제한합니다(이를 "광학 핀셋"이라고 함). 연구자들은 미립자에 의해 산란된 빛을 사용하여 위치를 이미지화하고 핵 붕괴로 인해 발생할 수 있는 미립자 운동의 작은 점프를 찾았습니다. 납-212 붕괴는 더욱 불안정한 딸핵을 생성했고, 결국 알파 입자를 방출하면서 붕괴되었습니다. 알파 입자가 미립자를 빠져나갔을 때, 두 가지 특징이 감지되었습니다. 첫째, 미립자의 전하가 바뀌었고, 이는 단일 기본 전하보다 더 정밀하게 감지되었습니다. 둘째, 전체 미립자의 작은 반동(알파 입자 자체보다 1조 배 이상 무겁습니다)이 감지되었습니다. 나노입자 탐지의 미래 잠재력 동일한 기술을 더 작은 나노입자로 확장하면 구에서 나오는 단일 베타, 감마 또는 중성미자의 반동을 감지하는 것도 가능할 것입니다. 이 측정에 대한 근본적인 제약은 양자 역학에 의해 부과됩니다. 빛을 사용하여 나노입자 위치를 측정하면 나노입자와 상호 작용하는 광 양자("광자") 수의 변동으로 인해 노이즈가 발생합니다. 양자 감지 기술은 결국 나노입자 위치와 운동량의 동시 측정에 적용되는 해당 "표준 양자 한계"를 뛰어넘는 데 사용될 수 있습니다. 덜 중요한 위치에서 노이즈가 증가한다는 트레이드오프에도 불구하고 압축된 빛이나 유사한 방법을 사용하여 입자의 운동량 측정에만 집중하면 더 작은 반동을 감지할 수 있습니다.
참고문헌: Jiaxiang Wang, TW Penny, Juan Recoaro, Benjamin Siegel, Yu-Han Tseng 및 David C. Moore의 "핵 붕괴의 기계적 감지", 2024년 7월 8일, Physical Review Letters . DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.023602 Daniel Carney, Kyle G. Leach 및 David C. Moore의 "기계적 양자 센서를 사용한 대량 중성미자 탐색", 2023년 2월 8일, PRX Quantum . DOI: 10.1103/PRXQuantum.4.010315 이 연구는 Quantum Horizons: QIS Research and Innovation for Nuclear Science 프로그램을 통해 에너지부 과학국, 핵물리학 프로그램을 통해 지원되었습니다. 지원 부상 광 역학 기술 개발은 해군 연구국과 국가 과학 재단을 통해 부분적으로 자금이 지원되었습니다.
https://scitechdaily.com/scientists-detect-the-quantum-kick-from-a-single-nuclear-decay/
mssoms 메모 2410040433
연구자들은 전통적인 방사선 감지 방법 대신, 미립자의 미세한 움직임을 측정하여 핵 붕괴를 감지하는 기술을 개발했다.
이 방사선 물질의 붕괴 시나리오는 아이러니하게도 msbase 물질이 qpeoms 중성미자.중력미자 따위의 소립자 단위들로 중첩과 붕괴를 이룬 과정을 통해 적나라한 나의 메모링 스토리가 나타난다. 허허.
소스1.편집
과학자들은 qpeoms 미립자의 미묘한 움직임을 통해 핵 붕괴를 감지하는 방법을 고안해냈고, 이를 통해 중성미자와 같은 포착하기 어려운 입자에 대한 우리의 이해가 더욱 높아졌다.
이 획기적인 발견은 핵 모니터링 도구를 개선하는 길을 열어 주었으며, 미래의 양자 기술에 의해 더욱 강화될 수도 있다.
방사능은 우리 주변에 도처에 있으며, 일상용품에도 있다. 예를 들어, 바나나에는 미량의 방사성 칼륨이 포함되어 있으며, 일반적인 바나나에서 매초 약 10개의 핵이 붕괴된다. 이러한 미량의 방사능은 위험하지 않지만, 이러한 핵 붕괴를 감지하는 도구의 정확도를 높이는 데 대한 과학적 관심이 커지고 있다.
새로운 연구에서 과학자들은 미세입자(먼지 한 알갱이 크기)에서 발생하는 개별 핵 붕괴를 처음으로 기계적으로 감지했다. 이 연구에서는 새로운 기술을 사용했다. 연구자들은 핵에서 방출되는 방사선을 감지하는 대신, 방사선이 빠져나갈 때 붕괴되는 핵을 포함한 전체 미세입자에 미치는 작은 "차기"를 측정했다.
핵 붕괴 감지의 발전
이러한 기술은 그렇지 않으면 감지하기 어려웠을 핵 붕괴에서 방출된 입자에 대해 알아내는 데 도움이 될 수 있다. 예를 들어, 바나나의 칼륨 붕괴는 중성미자 라는 입자를 방출하는데, 이 입자는 물질과 매우 약하게 상호 작용하여 감지되지 않고 빠져나간다. 이러한 중성미자에 대해 알아내는 한 가지 방법은 중성미자가 떠날 때 미립자를 얼마나 많이 차는지 보는 것이다.
1.
또한, 이러한 기술은 단일 먼지 입자에서 방사성 물질을 식별할 수 있다. 이를 통해 핵 모니터링 및 비확산을 위한 새로운 도구가 가능해질 수 있다. 마지막으로, 이러한 작은 킥을 볼 수 있는 능력은 궁극적으로 양자 역학 과 하이젠베르크 불확정성 원리에 의해 제한된다. 미래에는 양자 감지 기술이 이 방법을 더욱 개선할 수 있다.
ㅡㅡqpeoms가 msbase로 부터 중첩을 형성할 때, 이미 확정된 msbase.zsp.value을 작은 반동(1)으로 피하고 나머지 지역에 하이젠베르크의 불확정성 위치에 미확정된 qpeoms를 뿌린다는거다.
2.
납-212 붕괴는 더욱 불안정한 딸핵을 생성했고, 결국 알파 입자를 방출하면서 붕괴되었다. 알파 입자가 미립자를 빠져나갔을 때, 두 가지 특징이 감지되었다. 첫째, 미립자의 전하가 바뀌었고, 이는 단일 기본 전하보다 더 정밀하게 감지되었다. 둘째, 전체 미립자의 작은 반동(알파 입자 자체보다 1조 배 이상 무겁습니다)이 감지되었다.
ㅡㅡqpeoms가 msbase로 부터 분해.붕괴로 이여질 때를 때도 적용된다. 붕괴나 분해가 이뤄질 때, 플러스 중첩(+)는 방사선 붕괴의 마이너스(-)전하로 바꾸어 msbase.qpeoms 얽힘의 영역, 전체 미립자의 작은 반동(알파 입자 자체보다 n^2 조 배 이상 무거운 킥의 먼지들)이 감지된다. 어허.
mssoms memo 2410040433
Instead of traditional radiation detection methods, researchers have developed a technology to detect nuclear decay by measuring the minute movements of particles.
The decay scenario of this radioactive material ironically shows the story of my memoing through the process in which msbase material superimposes and decays into subatomic particles such as qpeoms neutrinos and gravitational particles. Hehe.
Source 1. Edit
Scientists have devised a way to detect nuclear decay through the subtle movements of qpeoms particles, which has further enhanced our understanding of elusive particles such as neutrinos.
This groundbreaking discovery opens the way to improving nuclear monitoring tools, which may be further enhanced by future quantum technologies.
Radiation is everywhere around us, even in everyday products. For example, bananas contain trace amounts of radioactive potassium, and a typical banana decays about 10 nuclei every second. These trace amounts of radiation are not dangerous, but there is growing scientific interest in improving the accuracy of tools that detect these nuclear decays.
In a new study, scientists have for the first time mechanically detected individual nuclear decays in microparticles (the size of a single grain of dust). The study used a new technique. Instead of detecting the radiation emitted by the nucleus, the researchers measured the small “kick” that the radiation gives off to the entire microparticle, including the decaying nucleus, as it escapes.
Advances in nuclear decay detection
This technique could help us learn about particles released from nuclear decay that would otherwise be difficult to detect. For example, the decay of potassium in a banana releases particles called neutrinos, which interact so weakly with matter that they escape undetected. One way to learn about these neutrinos is to see how much they kick the particle as they leave.
1.
The technique can also identify radioactive material in single dust particles. This could lead to new tools for nuclear monitoring and nonproliferation. Finally, the ability to see these small kicks is ultimately limited by quantum mechanics and the Heisenberg uncertainty principle. In the future, quantum detection technology may improve this method even further.
ㅡㅡWhen qpeoms form a superposition from msbase, they avoid the already established msbase.zsp.value with a small recoil (1) and sprinkle the remaining region with unestablished qpeoms at the Heisenberg uncertainty positions.
2.
The lead-212 decay produced more unstable daughter nuclei, which eventually decayed by emitting an alpha particle. When the alpha particle exited the particle, two features were detected. First, the particle's charge changed, which was detected more precisely than a single elementary charge. Second, a small recoil of the entire particle (which is more than a trillion times heavier than the alpha particle itself) was detected.
ㅡㅡThis also applies when qpeoms disintegrate from msbase. When decay or disintegration occurs, the positive superposition (+) changes to the negative (-) charge of the radioactive decay, and the small recoil of the entire particle (the dust of the kick, which is more than n^2 trillion times heavier than the alpha particle itself) is detected in the area of msbase.qpeoms entanglement. Ugh.
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